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1、1地下管线信息动态更新管理系统的设计与实现曹相杰嘉兴市规划设计研究院有限公司1 引言城市地下管线现状资料是城市规划、建设和管理的基础资料，也是地下管线安全运行的保证。全面系统地掌握地下管线现状，对合理开发利用地下空间资源，制定切实可行的经济合理的规划设计与管理方案有着重要的作用。随着城市建设的飞速发展，城市的基础设施也发生了巨大变化，地下管线的数量更是日新月异。以嘉兴市为例，2000 年地下管线普查总长度为 957 公里，2002 年补测后为 1200 公里，2006 年 11 月 30 日补测后达到了 3575 公里。因此，地下管线数据具有很强的现势性，建立城市地下管线数据动态更新机制，及时
2、更新和维护城市地下管线数据库，是保证已建系统生命力和管理有效性的唯一途径。为了及时做好更新和维护城市地下管线数据，嘉兴市规划设计研究院利用现代信息技术在查清现状的基础上，建立了嘉兴市综合地下管线信息动态更新管理系统（简称 JXUPIS）。2 系统设计概述2.1 设计原则系统设计遵循科学性和规范性原则、实用易操作性和经济性原则、可靠性和安全性原则以及开放性和可扩展性原则。2.2 系统目标嘉兴市综合地下管线信息动态更新管理系统以实现地下管线的动态管理，为管线工程实施提供现势性的高精度的地下管线数据，为城市发展提供决策支持信息为目标，力图使嘉兴市综合地下管线管理形成一个良性循环，即：科学的规划管线工
3、程正确实施 现势的地下管线信息科学的规划。2.3 系统框架结构嘉兴市综合地下管线信息动态更新管理系统是为政府信息化的实施提供统一标准的基础地理信息支撑平台和环境而设计的地下管线计算机应用系统，由2管线更新和管线信息管理两个子系统组成。系统采用的是 Clent/Sever 架构，服务器部分存放所有的管线数据、基础地形数据以及系统元数据，客户端是实现用户对管线动态更新管理的所有功能。3 系统功能描述嘉兴市综合地下管线信息动态更新管理系统提供了管线数据录入、数据管理、地图管理与编辑、数据更新、信息查询、数据统计、数据检查、空间分析、数据输出、工程实用工具等功能。同时还提供了便捷的视图显示工具、快速的
4、地图定位工具，以及作为底图的基础地形和索引图入库及更新，本文只做管线方面的功能描述。3.1 数据更新数据更新功能是对新的数据进行监理检查，然后导入总库，并进行数据的接边处理。为了方便快捷，少量的管线竣工数据可以用“数据编辑”菜单直接添加、修改。3.1.1 数据检查对原始管线数据及竣工管线数据进入系统前对其格式及合理性进行检查。主要内容是字段结构检查、点属性检查、管线连通性检查、点线一致性检查、点线唯一性检查、非空字段检查、管线超长段检查、点编码对应检查以及排水流向检查等。3.1.2 数据入库包括创建本地数据库来临时存储地下管线数据、创建自定义数据库、创建地下管线数据库、管线数据入库、管线数据接
5、边处理、管线数据备份与恢复。系统提供的数据检查只对数据的格式及合理性进行检查，对数据录入引起的个别错误等没有共性和规律的错误很难通过系统查出，可以先创建临时管线数据库，进行管线数据预入库，检查无误后再正式入库。外业提交的管线 MDB 数据库，经检查无误后可以直接到入系统，中间数据转换的过程由系统自动完成，使系统更加易于操作。3.1.3 管线历史库管理在管线数据动态更新时系统可以将指定更新部分管线数据存入历史库，用户可以浏览或回溯过去某个时间点的数据。33.2 管线信息管理管线信息管理主要有信息查询与统计、对策分析、辅助工具、管线和地形编辑、数据输出等功能，以及相对应的多样化的地图显示和快速定位
6、。3.2.1 信息查询统计信息查询：可以选择地图上任意图元进行属性查询。分为点击点或线查询、区域查询、按管线属性（管线材质、管径、建设年代、权属单位或所在道路）查询和条件（简单条件、符合条件或模糊条件）查询。选中的或符合条件的管线会高亮显示处于选中状态，并弹出属性信息浏览窗口，信息浏览窗口中显示当前被选地图对象的属性信息、图形信息和多媒体信息，并可以编辑成文本文件或打印输出。信息统计：可以对全库管线或区域内管线进行管线长度或管点数量进行统计，按管线属性（管线材质、管径、建设年代、权属单位或所在道路）进行查询，还可以对全库按简单条件或符合条件进行查询。查询结果按报表形式显示，可以将数据报表编辑保
7、存为 CSV、Excel 、HTML、PDF、XML 等格式。3.2.2 对策分析可以对管线进行横剖面分析、纵剖面分析、垂直净距分析、水平净距分析、覆土深度分析、管线（地形）三维分析、空间三维分析、三维仿真分析、爆管关阀分析和火灾抢险分析。横剖面分析：在当前地图中对管线做横断面剖切，系统会根据管线数据自动计算生成横切剖面分析图，直观的反映出各管线间的相互位置及在地下埋深的情况。剖面图可以缩放查看，保存为 bmp 图像文件，并可以打印输出。纵剖面分析：可以直观地查看某几段连续的管段在地下相对于地面的走向及埋深情况。垂直净距分析：可对埋设于地下的交叉走向的管线进行分析，判断其在地下的上下关系，计算
8、其在投影交叉处的坐标、高程、相距距离等，最终判定其埋设是否符合国家规范。水平净距分析：可对两条埋设于地下的平行走向的管线进行分析，判断其相距距离等，最终判定其埋设是否符合国家规范。4覆土深度分析：利用该功能可以直观地查看某几段连续的管段在地下相对于地面的管顶埋深信息。管线三维分析：可以利用该功能查看地图上某个区域内的地下管线三维图形。空间三维分析：可以利用该功能查看地图上某个区域内的地下管线和地上地形相叠加的三维图形（附图）。爆管关阀分析：当城市内某段给水或燃气管线发生爆管事故时，您可利用系统该功能在地图上搜索需要关闭的阀门。点击该菜单项，在地图上选择爆管管段，系统会自动搜索与该管段连通的相关
9、阀门，并以半透明的形式显示受影响区域。火灾抢险分析：当城市某地发生火灾事故时，您可利用该功在地图上搜索火灾事故附近的消防栓，为抢险提供决策依据。3.2.3 辅助工具标尺丈量工具：可以利用该功能在地图上进行距离、角度、面积等的量测。还可以将丈量的结果保留在地图上方便打印输出。管线扯旗标注：利用该功能对地图上的管线进行扯旗标注。扯旗标注的内容可以按需要进行选择。坐标栓点标注：为了方便在实地定位，可以利用该功能测量某点与周围一些特征点的距离，系统将会计算出目标点与当前选择的特征点的距离，并自动5标注到地图上。该功能在野外测量中查找埋设已久的控制点、隐蔽的井子等非常实用。特征点坐标标注：可以将目标点的
10、坐标信息标注在地图上。单管线（或点）属性标注：可以将目标管线的属性有选择的标注在地图上。全图层属性标注：可以对一个或多个管线图层的固定属性有选择的进行标注。生成排水管线流向：可以动态地对地图所有或区域范围内的排水管线进行流向标注。3.2.4 管线编辑绘制管点、管线：在当前编辑管线层状态下，添加某类管线的管点（管线），系统会自动录入必要的属性（如物探点号、坐标、图幅号等），同时提示些属性的输入或选择内容，地图上新添加的管点样式也会随着“特征”与“附属物”属性而确定，点击按钮系统将新添加的管点数据提交到服务器Oracle 数据库中。删除管点（线）：利用该功能删除报废的管线。在当前编辑管线层状态下，
11、点击或拉框选择需要删除的管点（线），根据弹出的对话框，按提示进行操作即可。点击按钮将数据更改提交到服务器 Oracle 数据库中。属性编辑：利用该功能修改地图上管线或点的属性。保存后自动更新数据库的数据信息，并将更新前的数据存入历史数据库。3.2.5 数据输出数据输出包括图形打印输出，图形转换和数据转换。打印输出：可以标准图幅打印，将当前地图依比例尺打印，也可以根据需要选定矩形、多边形、圆形区域打印。图形格式转换：可以将任意范围的地图以 CAD 格式或 SHAPE 格式输出。数据转换：将任意范围地图的数据按要求输出，完成与多种 GIS 平台数据的交换。3.2.6 系统设置6系统用户管理：设定用
12、户组来控制权限，对所有用户分组管理。系统日志：查看何年何月何时哪个用户在哪台机器上登录过系统等等。地图图层设置：对地图中的管线、地形、索引等各类图层进行详细的设置，还可以在图层设置窗口中批量地对管线或地形图层的特性进行设置。地图符号设置：对管线和地形的点状或线状符号样式进行修改、添加、删除等操作。4 系统功能实现嘉兴市综合地下管线信息动态更新管理系统以 Esri ArcGIS 系列产品为开发平台(ArcEngine 为 GIS 开发组件库)，ArcSDE 为空间数据引擎，Oracle9i 为城市基础数据库，以 C#为开发工具进行开发，运行在WindowsNT、 Windwos2000、WindowsXP 操作系统上。5 结论嘉兴市综合地下管线信息动态更新管理系统的管线更新子系统提供了方便快捷的管线更新与维护功能，保证管线数据的准确性和现势性；管线信息管理子系统提供了管线数据的查询统计和分析功能，为管理部门的决策提供准确、实时的管线信息，同可以与多种 GIS 平台进行数据交换，满足不同平台对数据的需求，为我院将要进行的综合地下管线信息动态更新管理提供了技术支持，一定会取得较好的经济效益和社会效益。
